TI芯片DSP28335-eQEP外设模块配合ABZ编码器测速、位置获取的学习研究及硬件验证调试
导读：eQEP测速和位置读取模块的实现主要分为三个部分：1、eQEP模块的底层配置；2、eQEP模块对应的速度和位置角度的处理；3、参数赋值。
图1 永磁同步电机矢量控制系统框图
eQEP模块的作用，如图（1）所示，获取电机的转子速度和位置。所以说，eQEP模块配合增量式ABZ编码器是永磁同步电机实现有感矢量控制的关键。
一、eQEP外设模块介绍和底层配置
1.1 eQEP外设模块介绍
eQEP（增强型正交编码器接口）是TMS320F28335等DSP芯片中集成的专用外设模块，主要用于高精度运动控制场景，尤其适用于电机的位置、速度及方向测量。其核心功能包括：
·正交信号解码：支持正交编码器输出的A、B两相脉冲信号（相位差90°）解码，通过硬件电路直接处理信号，减少软件计算延迟。
·方向检测：通过判断A、B相信号的相位关系（超前/滞后），实时识别电机旋转方向（正转/反转）。
·位置计数：内置位置计数器（QEPPOS寄存器），支持多种计数模式（如正交计数、直接计数），可累计旋转角度或圈数。
·抗干扰能力：通过正交解码算法减少信号噪声导致的误判，提升测量稳定性。
1.2 eQEP外设模块的底层配置
首先对eQEP模块做如下配置：
1、位置计数器工作模式1（QEPCTL[PCRM]=00）；
2、定时器基准单元的溢出周期为10ms；
3、单位位移量定义为32个正交脉冲；
4、捕获单元定时器的计数时钟SYSCLKOUT进行128分频得来的；
5、由于在eQEP模块内部会对正交脉冲信号进行四倍频，所以位置计数器的最大值QPOSMAX设定为10000.
二、增量式ABZ编码器介绍和使用
2.1 ABZ编码器的介绍
ABZ编码器是一种用于测量旋转角度或线性位移的传感器，通过输出A相、B相、Z相三组信号实现位置和方向的检测1。其核心工作原理基于光电或磁电感应技术，当旋转部件运动时，传感器通过检测码盘上的刻度变化生成脉冲信号，进而通过信号解析确定运动状态。
·A相和B相：两组相位差为90度的连续脉冲信号，通过相位关系判断旋转方向（如A相超前B相90度为正转，反之则反转），通过脉冲频率计算转速。
·Z相：每旋转一圈输出一个零位脉冲，用于定位参考点或累计圈数。
当编码器旋转时，A/B相脉冲的跳变顺序可反映方向：
·正转时，A相脉冲上升沿超前B相90度
·反转时，B相脉冲上升沿超前A相90度4 通过计数单位时间内的脉冲数，可换算电机转速，公式为：
转速（RPM）=（脉冲数/每转脉冲数）×60/采样时间（秒）
2.2 ABZ编码器获取转速和转子位置
3.2 ABZ编码器获取转速和转子位置信息
图（2）和图（3）是eQEP模块配合ABZ编码器对永磁同步电机的转子位置和转速进行计算测量，用于速度闭环控制。
图2 eQEP计算电机的转子位置
图3 eQEP模块计算电机的转子转速
3.3 硬件测试graph图显对应的波形分析
图4 转子位置波形变化情况
图5 转子速度波形变化情况
图（4）和图（5）是标幺化系统（100rpm）时，稳态状况下的转子位置和转速波形的graph显示，从中可以看出eQEP模块的底层配置和配合ABZ编码器测速、获取位置方法的正确性。
四、问题总结与讨论
4.1 使用ABZ编码器，需要对永磁同步电机的转子初始位置进行辨识；
4.2 使用ABZ编码器获取转速和位置信息，可以使用M法和T法，MT法如何实现？还有就是通过PLL来获取转速和位置信息，如何实现？
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来源：浅谈电机控制
